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(11) |
EP 0 195 901 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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24.10.1990 Patentblatt 1990/43 |
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Anmeldetag: 04.02.1986 |
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| (54) |
Gasfeder
Pneumatic spring
Ressort pneumatique
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT IT NL |
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Priorität: |
29.03.1985 DE 3511554 14.05.1985 EP 85105915
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.10.1986 Patentblatt 1986/40 |
| (73) |
Patentinhaber: Krautkrämer, Hermann |
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D-5401 Bassenheim (DE) |
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Erfinder: |
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- Krautkrämer, Hermann
D-5401 Bassenheim (DE)
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| (74) |
Vertreter: Selting, Günther, Dipl.-Ing. et al |
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Patentanwälte
von Kreisler, Selting, Werner
Postfach 10 22 41 50462 Köln 50462 Köln (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-B- 1 143 398 US-A- 1 718 323 US-A- 3 171 643
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GB-A- 2 088 994 US-A- 2 554 581 US-A- 3 379 430
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Gasfeder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Gasfedern der genannten Art sind beispielsweise bei Kraftfahrzeugen an Heckklappen,
Kofferraumdeckeln oder Motorhauben angeordnet. Sie erleichtern das Hochklappen der
Teile durch Gewichtsausgleich und - je nach Ausgestaltung - üben eine Dämpfungswirkung
beim Zuklappen der Teile aus. Die Gasfedern sind mit einem Gas gefüllt, das unter
einem erhöhten Druck steht, der zwischen 20 bar und - bei komprimierter Gasfeder -
bis zu 180 bar beträgt.
[0003] Aus US-A-3 379 460, von der im Anspruch 1 ausgegangen wird, ist eine Gasfeder mit
zwei ineinandergesteckten verschiebbar geführten Zylindern bekannt. Der äußere erste
Zylinder weist an seiner stirnseitigen Öffnung in einem Bereich vergrößerten Durchmessers
eine Gleitringdichtung auf, in der der innere zweite Zylinder geführt ist. An der
stirnseitigen Öffnung dieses zweiten Zylinders ist ein erster Kolben angeordnet, der
im ersten Zylinder axial gleitend angeordnet ist. Am Boden des ersten Zylinders ist
eine Kolbenstange befestigt, die dichtend durch den ersten Kolben hindurch verläuft
und an ihrem freien Ende einen zweiten Kolben trägt, der axial gleitend im zweiten
Zylinder geführt ist. Die Auszugbewegung der beiden Zylinder wird dadurch begrenzt,
daß der zweite Kolben gegen den ersten Kolben, der auch die stirnseitige Öffnung des
zweiten Zylinders verschließt, anschlägt. Der erste Kolben ist durch mehrere von innen
in die Innenwandung des zweiten Zylinders hineinragende Sprengringe mit dem zweiten
Zylinder verankert bzw. verzahnt, während der zweite Kolben einen ringförmigen Innenvorsprung
aufweist, der in eine Ringnut am Ende der Kolbenstange eingreift. Der Gleitring ist
ebenfalls durch einen in eine Ringnut in der Innenwand des ersten Zylinders eintauchenden
Sprengring gesichert. Diese Art der Verankerung des Gleitrings sowie der Kolben ist
fertigungstechnisch relativ aufwendig.
[0004] Aus DE-B-1 143 398 ist eine weitere Gasfeder bekannt, bei der die Gleitringdichtung
lediglich in die stirnseitige Öffnung des ersten Zylinders eingesteckt ist und folglich
in dieser durch Haftreibung gehalten ist. Der erste Kolben ist auf die stirnseitige
Öffnung des zweiten Zylinders aufgesteckt, wo er demzufolge auch lediglich aufgrund
von Haftreibung befestigt ist. Eine Verankerung von Gleitring und Kolben ist bei dieser
bekannten Gasfeder also nicht vorgesehen, weshalb die Gefahr besteht, daß sich beim
Auseinanderbewegung der beiden Zylinder infolge des in diesen herrschenden erhöhten
Gasdruckes Teile der Gasfeder, z.B. die Gleitringdichtung und der Kolben im ersten
Zylinder, lösen und weggeschleudert werden. Die Folge hiervon können Personen-oder
Sachbeschädigungen sein.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasfeder mit einer vereinfachten Verankerung
der die Auszugbewegung der Zylinder begrenzenden Teile zu schaffen.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Gasfeder mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 vorgesehen; die Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
[0007] Nach der Erfindung ist die Gleitringdichtung mittels einer Bördelung im Bereich vergrößerten
Durchmessers des ersten Zylinders angeordnet. Die - im Querschnitt betrachtet - nach
innen vorstehende ringförmige Stirnfläche der Gleitringdichtung bildet dabei den Endanschlag
zur Begrenzung der Auszugbewegung des inneren zweiten Zylinders aus dem äußeren ersten
Zylinder. Diese Auszugbewegung wird dadurch begrenzt, daß die Stirnfläche des nach
außen überstehenden ersten Kolbens gegen die Stirnfläche der Gleitringdichtung anschlägt.
Die Gleitringdichtung bildet zusammen mit dem ersten Kolben einen relativ stabil ausgebildeten
Endanschlag, der die Auszugbewegung der Gasfeder bei Zugbeanspruchung wirkungsvoll
begrenzt. Die hierfür erforderliche feste Verankerung der Gleitringdichtung am ersten
Zylinder erfolgt auf fertigungstechnisch einfache Weise durch Bördelung des ersten
Zylinder.
[0008] Die erfindungsgemäße Gasfeder liefert also bei einem einfachen Aufbau ein Höchstmaß
an Sicherheit im Falle von Überbeanspruchungen und Gewalteinwirkungen.
[0009] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine mit der Arbeitsgeschwindigkeit
progressive Dämpfungswirkung auf einfache Weise dadurch erreicht, daß der ersten Kolben
als Dämpfungskolben ausgebildet ist, in dem seine Bohrung gegenüber der Kolbenstange
einen vergrößerten Durchmesser aufweist, so daß sich zwischen der Kolbenstange und
der Bohrung im ersten Kolben ein ringförmiger als Gasdrossel wirkender Spalt bildet.
[0010] Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen.
[0011]
Figur 1 eine Gasfeder im unbetätigten Zustand, im Schnitt;
Figur 2 die Gasfeder gemäß Figur 1 in belastetem, teilweise zusammengedrückten Zustand,
im Schnitt;
Figur 3 eine Gasfeder mit zusätzlichen Sicherheitseinrichtungen wie Anschläge und
Entlastungsbohrungen, im Schnitt;
Figur 3a einen Anschlagpuffer aus elastischem Material, im Schnitt;
Figur 4 eine Gasfeder mit anderer Ausgestaltung des Kolbens 4, sowie mit einer zusätzlichen
Dichtung und einem Anschlagpuffer im Bereich der Gleitringdichtung 3, ebenfalls im
Schnitt.
[0012] Aus der Zusammenschau der Figuren 1 und 2 ist erkennbar, daß die Gasfeder einen ersten
Zylinder 6 mit geschlossenem Boden 7 aufweist, in welchem ein zweiter Zylinder 1 mit
geschlossenem Boden 11 mittels einer Gleitringdichtung 3 axial beweglich geführt ist,
und daß der zweite Zylinder einen mit dessen stirnseitiger Öffnung 17 verbundenen
ersten Kolben 4 aufweist, der im ersten Zylinder 6 axial gleitbar angeordnet ist,
und daß der erste Zylinder 6 eine an dessen Boden 7 befestigte, den Zylinder 6 mittig
durchsetzende Kolbenstange 5 aufweist, welche durch eine Bohrung B des ersten Kolbens
4 hindurchtretend in den Innenraum 9 des zweiten Zylinders 1 hineinragt und an ihrem
freien Ende 10 einen im zweiten Zylinder 1 axial beweglich geführten zweiten Kolben
2 trägt. Der erste Kolben 4 ist als Dämpfungskolben ausgebildet, indem die Bohrung
8 gegenüber der Kolbenstange 5 einen im Durchmesser um einen ringförmigen, als Gasdrossel
wirkenden Spalt 13 vergrößerten Durchmesser aufweist. In erfindungswesentlicher Ausgestaltung
ist der erste Kolben 4 im Außendurchmesser "D" wesentlich größer, als der Außendurchmesser
"Z" des zweiten Zylinders 1. Die Durchmesserdifferenz kann beispielsweise annähernd
20% betragen. Die Kolben 2 bzw. 4 sind mit Dichtungen 12 bzw. 14 in den Zylindern
1 bzw. 6 mediendicht geführt. Erfindungswesentlich ist weiter die Anordnung der Gleitringdichtung
3 mit in axialer Richtung relativ langer Führungsbohung 27, die eine sehr sichere
koaxiale Führung der beiden Zylinder 1 und 6 ineinander gewährleistet. Diese Gleitringdichtung
3 ist in einem zylinderförmig vergrößerten Bereich 15 der Wand 28 des ersten Zylinders
6 angeordnet und mit einer Bördelung 25 darin fest verankert. Dabei ergibt sich infolge
der vorgenannten Durchmesserdifferenz von "D" zu "Z" die Anordnung, daß die nach innen
ringförmig in die Kolbenlauffläche 26 vorstehende stirnseitige Wandfläche 16 der Gleitringdichtung
3 und die an der stirnseitigen Öffnung 17 des zweiten Zylinders 1 nach außen vorkragende
Stirnfläche 18 des ersten Kolbens 4 in Zusammenwirkung als Endanschläge der beiden
Zylinder ausgebildet sind.
[0013] Im Falle einer gewaltsamen Zugbeanspruchung, beispielsweise infolge eines bei einem
Verkehrsunfall hochschnellenden und dabei hohen Verzögerungskräften oder einer Knautschung
ausgesetzten Kofferraumdeckels, findet die erfindungsgemäß ausgebildete Gasfeder mit
Hilfe dieser sehr stabil ausgebildeten ersten Endanschläge 16, 18 eine zunächst begrenzte
Endstellung.
[0014] Bei dieser weisen die einander entgegengesetzten Flächen 19 bzw. 20 der Kolben 2
bzw. 4 einen axialen Abstand "A" auf. Weiterhin weist der axiale Abstand der Dichtung
14 des ersten Kolbens 4 vom Bereich 15 vergößerten Durchmessers in dieser Endstellung
einen axialen Abstand "B" auf.
[0015] Würde nun durch die besagte Gewalteinwirkung die Haltekraft der ersten Endanschläge
beispielsweise durch Zerstörung der Bördelung 25 überfordert, so daß diese nachgeben,
dann würde die Gasfeder nach der Erfindung eine zweite Endanschlag-Endstellung dadurch
einnehmen können, daß die einander entgegengerichteten Flächen 19 bzw. 20 der Kolben
2 bzw. 4 aneinander zur Anlage kommen.
[0016] Hierfür ist in erfindungswesentlicher weiterer Ausgestaltung bezügiich Sicherheit
vorgesehen, daß der axiale Abstand "A" größer ist als der axiale Abstand "B".
[0017] Hierdurch wird bewirkt, daß bei Erreichung des zweiten Endanschlages die Dichtung
14 in den Bereich vergrößerten Durchmessers 15 eintritt, wodurch die Dichtwirkung
aufgehoben und das im Druckraum 29 des ersten Zylinders 6 befindliche Druckgas gefahrlos
entweichen könnte. Dabei wirkt in diesem Extremfall die Kolbenstange 5, welche mit
dem zweiten Kolben 2 fest verbunden und ihrerseits im Boden 7 des ersten Zylinders
fest verankert ist, als Zugstange, die ein explosionsartiges Auseinanderschießen der
beiden Zylinder 1 und 6 verhindert und somit die Funktionssicherheit der Gasfeder
weiter sehr wesentlich erhöht. Für den Fall, daß durch Gewalteinwirkung beispielsweise
bei einem Unfall die Gasfeder weiter als vorgesehen über die Endlage im zusammengedrückten
Zustand gestaucht werden sollte, sind weitere Sicherheitseinrichtungen vorgesehen,
um in einem solchen Falle die gefährlich überhöhte Druckenergie der Gasfüllung unschädlich
zu vermindern.
[0018] Hierfür istvorgesehen, daß im zweiten Zylinder 1 im Bereich von dessen geschlossenem
Boden 11 ein als Anschlagpuffer wirkendes, kompressibles Formteil 31 aus elastischem
Material eingelegt ist, wobei das elastische Formteil 31 als federndes Rückstellelement
aus Gummi oder Kunststoff ausgebildet ist, und daß im Bereich des geschlossenen Bodens
11 in der Wand 38 des zweiten Zylinders 1 eine Druckentlastungsbohrung 32 angeordnet
und vom Formteil 31 in dessen unkompremiertem Zustand überdeckt und damit mediendicht
verschlossen ist. (Figur 3, 3a).
[0019] Die Ausbildung des elastischen Formteils 31 als federndes Rückstellelement aus Gummi
oder Kunststoff zeigt Figur 3a. Das verwendete elastische Material Gummi oder Kunststoff
besitzt beispielsweise einen Härtegrad entsprechend 60° Shore. Weil Gummi oder Kunststoff
vom Material her inkommpressibel ist, wird beim gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 3a die Nachgiebigkeit des elastischen Formteils durch eine Ausbildung als federndes
Rückstellelement erreicht, indem dieses mitAusnehmungen 39, 39' und einer umlaufenden
Nut 40 in Form einer Gummifeder ausgebildet ist.
[0020] An Stelle einer solchen Ausbildung könnte ein Formteil 31 aus einem mit Gaseinschlüssen
hergestellten Material gefertigt sein.
[0021] Eine zusätzliche, noch weitergehende Sicherheit gegen überhöhte Druckspitzen im Druckraum
29 des Kolbens 4 wird dadurch gewährleistet, daß im ersten Zylinder 6 im Bereich von
dessen geschlossenem Boden 7 ein axial verschiebbarer, als Anschlag für den Kolben
4 vorgesehener Ring 33 angeordnet und mit einem ringförmigen Stützelement 37 gegen
den Boden 7 beabstandet und abgestützt ist. Der Ring 33 ist weiterhin mit zwei im
axialen Abstand angeordneten, an der Lauffläche 26 des Zylinders 6 abdichtend anliegenden
Dichtungen 34, 35 ausgebildet.
[0022] Weiterhin ist in der Wand 28 des ersten Zylinders 6 im Abstand vom Boden 7 eine Entlastungsbohrung
36 vorgesehen und in einem solchen Abstand vom Boden zwischen den Dichtungen 34, 35
angeordnet, daß die Bohrung 36 bei unveränderter Lage des Ringes 33 mediendicht verschlossen
ist.
[0023] Die beschriebenen zusätzlichen Sicherheitseinrichtungen bewirken bei gewaltsamem
Zusammenstauchen der Gasfeder, daß einerseits im Innenraum 9 des zweiten Zylinders
1 die sich aufbauende Druckspitze das kompressible Formteil 31 zusammendrückt, wobei
Gas über die Bohrung 32 aus dem Druckraum 9 entweichen kann.
[0024] Der gleiche gewaltsame Stauchprozeß der Gasfeder bewirkt andererseits, daß der erste
Kolben 4 am Ring 33 aufschlägt und diesen unter Verformung des Stützelementes 37 gegen
den Boden des ersten Zylinders 6 verschiebt. Dabei gelangt die E
htlastungsbohrung 36 aus dem Bereich der beiden Dichtungen 34 und 35 des Ringes 33,
und somit kann ebenfalls aus dem Druckraum 29 der gefährlich hohe Gasdruck abgeblasen
werden.
[0025] Mithin erweist sich, daß die Gasfeder nach der Erfindung, insbesondere durch die
Anordnung der beschriebenen zusätzlichen Sicherheitseinrichtungen, im Falle von Gewalteinwirkung,
sei es durch Stauchung oder Zerrung, ein Höchstmaß an Sicherheit bietet.
[0026] Die Funktion der Gasfeder nach der Erfindung, die sich für den Fachmann aus der Zusammenschau
der Figuren 1 und 2 ohne weiteres ergibt, kann im übrigen wie folgt beschrieben werden:
Im entspannten Zustand gemäß Figur 1 herrscht im Zylinderraum 29 des ersten Zylinders
6 und im Zylinderraum 9 des zweiten Zylinders 1 eine vorgegebene Gasspannung, welche
die Federkonstante der Gasfeder bestimmt. Es kann sich dabei um Drücke zwischen beipielsweise
1 bar und 50 bar handeln. Dabei ist die Feder zwischen den Anschlußaugen 22 und 24
zur Ausübung einer Rückstellkraft zwischen zwei kinematisch bewegbaren Gelenken (nicht
dargestellt) angelenkt. Bei auftretender Belastung durch eine die Federkraft übersteigende
äußere, in axialer Richtung wirkende Kraft "K" wird die Feder gemäß Figur 2 zusammengedrückt.
Dabei gleitet der erste Kolben 4 entlang der Lauffläche 26 des ersten Zylinders 6
gegen den Boden 7 zu in den ersten Zylinder 6 hinein und verdrängt dabei ein Volumenanteil
der Gasfüllung. Unter Druckerhöhung entweicht ein Teil der dadurch verdrängten Gasfüllung
durch den Drosselspalt 13 in den Raum 30, der sich zwischen den relativ zueinander
auseinanderbewegenden Stirnflächen 19 und 20 mit der Bewegung des ersten und zweiten
Kolbens 4 bzs. 2 vergrößert. Entsprechend wächst der Abstand "A" zwischen den beiden
Flächen 19 und 20. Hierbei ergibt sich infolge der Differenz zwischen Durchmesser
"D" (Innendurchmesser des ersten Zylinders 6) und Durchmesser "X" (Innendurchmesser
des zweiten Zylinders I) eine mit zunehmender Zusammenschiebung der Gasfeder zunehmende
Verkieinerung des Gesamtvolumens der beiden Innenräume 29 und 30, und damit eine Erhöhung
der Arbeitsspannung des gasförmigen Druckmediums in diesen beiden Räumen.
[0027] Gleichzeitig wird der Gasraum 9 des zweiten Zylinders 1 verringert und damit die
Arbeitsspannung des darin befindlichen gasförmigen Druckmediums entsprechend erhöht.
Demgemäß steigt die Gegenkraft "G" welche die Gasfeder de Kraft "K" entgegensetzt.
[0028] Beim Nachlassen de Kraft "K" sucht sich die Gasfeder wieder zu entspannen. Dies geschieht
in umgekehrter Richtung unter Verkleinerung des Abstandes "A". Hierdurch wird der
Gasraum 30 zwischen den Kolbenstirnflächen 19 und 20 verkleinert und Gas aus dem Raum
verdrängt.
[0029] Um in den sich vergrößernden Gasraum 29 zu gelangen muß das verdrängte Gas aus dem
Raum 30 den Drosselspalt 13 in umgekehrter Richtung durchströmen und bewirkt damit
eine insbesondere in der Endphase der Bewegung progressive Dämpfung der Auseinandergleitbewegung
der beiden Zylinder 1 und 6.
[0030] Die beispielhaft gezeigte und beschriebene Gasfeder umfaßt gemäß Figur 4 in einer
weiterentwickelten Form und Ausgestaltung noch einige die Funktion und Sicherheit
verbessernden Details. So ist beispielsweise in die Gleitringdichtung 3 an ihrem der
Bördelung 25 zugewandten Ende ein gleitend an der äußeren Wandung des zweiten Zylinders
1 anliegendes ringförmiges Dichtelement 44 zusätzlich vorgesehen, welches das Eindringen
von Feuchtigkeit und oder Schmutz in den Ringraum zwischen der inneren Wandung des
Zylinders 6 und der äußeren Wandung des Zylinders 1 sicher verhindert.
[0031] Dies ist wichtig, um in diesem Raum Kondensatbildung zu verhindern, durch welche
sonst bei Minustemperaturen eine Blockierung der Gasfeder verursacht werden könnte.
[0032] Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß anstelle des Drosselspalts zwischen Bohrung
8 des Kolbens 4 und Kolbenstange 5 dort eine Feinpassung vorgesehen und der Kolben
4 mit wenigstens einer Drosselbohrung 41 als Dämpfungskolben ausgebildet ist. Als
Vorteil egibt sich einerseits eine bessere Fühung der ineinander gleitenden Teile
5 und 8, als auch eine exaktere Einstellbarkeit der Drossel- bzw. Dämpfungswirkung.
[0033] Und schließlich ist als weitere Ausgestaltung vorgesehen, daß der stirnseitigen Wandfläche
16 der Gleitringdichtung 3 ein Pufferpaket bestehend aus einem vorzugsweise metallischen
Anschlagring 42 und einem Zwischenring 43 aus vorzugsweise elastischem Material zugeordnet
ist. Hierdruch wird bewirkt, daß im Falle eines relativ harten Endanschlagstoßes die
auf die Kolbenflächen 18 bzw. Endanschlagfläche 16 wirkenden Schläge vermindert werden,
was der besseren Sicherheit gegenüber einer gewaltsamen Zerstörung dienlich ist. Die
einfach Gasfeder nach der Erfindung ist einfach aufgebaut, besitzt infolge der vorgenannten,
die Sicherheit gewährleistenden Merkmale ein überraschend hohes Maß sowohl an Funktions-
als auch an Bruchsicherheit, besitzt ein hohes Maß an Dämpfung, insbesondere gegen
Ende der Streckbewegung zu, und ist darüberhinaus in fertigungstechnischer Hinsicht
sehr günstig konzipiert.
[0034] Mithin kann von einer optimalen Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung gesprochen
werden.
1. Gasfeder mit einem mit Gas gefüllten ersten Zylinder (6) mit geschlossenem Boden
(7), in dem ein zweiter Zylinder (1) mit geschlossenem Boden (11) mittels einer mit
dem ersten Zylinder (6) verbundenen Gleitringdichtung (3) axial beweglich geführt
ist, die im ersten Zylinder (6) in einem Bereich (15) vergrößerten Durchmessers angeordnet
ist,
einem mit der stirnseitigen Öffnung (17) des zweiten Zylinders (1) verbundenen ersten
Kolben (4), der im ersten Zylinder axial gleitend angeordnet ist, und
einer am Boden (7) des ersten Zylinders (6) befestigten Kolbenstange (5), die sich
durch eine Bohrung des ersten Kolbens (4) hindurch erstreckt und an ihrem freien Ende
(10) einen im zweiten Zylinder (1) axial beweglich geführten zweiten Kolben (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung (3) mittels einer Bördelung (25)
im Bereich (15) vergrößerten Durchmessers des ersten Zylinders (6) fest verankert
ist und
daß die nach innen ringförmig vorstehende Stirnfläche (16) der Gleitringdichtung (3)
und die nach außen überstehende Stirnfläche (18) des ersten Kolbens (4) die Endanschläge
zum Begrenzen der Auszugbewegung der beiden Zylinder (6, 1) bilden.
2. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (4) als
Dämpfungskolben ausgebildet ist, indem die Bohrung (8) gegenüber der Kolbenstange
(5) einen im Durchmesser um einen ringförmigen, als Gasdrossel wirkenden Spalt (13)
vergrößerten Durchmesser aufweist.
3. Gasfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (8) im ersten
Kolben (4) und die Kolbenstange (5) miteinander eine Feinpassung bilden und daß der
erste Kolben (4) wenigstens eine durchgehende, achsparallele, als Gasdrossel wirkende
Bohrung (41) aufweist.
4. Gasfeder nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser
(D) des ersten Kolbens (4) wesentlich größer ist, als der Außendurchmesser (z) des
zweiten Zylinders (1).
5. Gasfeder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (D)
des ersten Kolbens (4) annähernd um 20 % größer ist als der Außendurchmesser (Z) des
zweiten Zylinders (1) 6.
Gasfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der erste und der zweite Kolben (2, 4) mittels Dichtungsringen (12, 14) in dem jeweiligen
Zylinder (1, 6) geführt ist.
7. Gasfeder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitringdichtung
(3) an ihrem der Bördelung (25) zugewandten Ende ein gleitend an der äußeren Wandung
des zweiten Zylinders (1) anliegendes ringförmiges Dichtelement (44) aufweist.
8. Gasfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Stirnfläche (16) der Gleitringdichtung (3) ein Zwischenring (43) aus elastischem
Material und auf diesem ein metallischer Anschlagring (42) angeordnet sind.
9. Gasfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die einander entgegengerichteten Flächen (19, 20) der beiden Kolben (2, 4) in
durch die Endanschläge (16, 18) begrenzter Endstellung einen axialen Abstand (A) zueinander
aufweisen.
10. Gasfeder nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungring
(14) des ersten Kolbens (4) in der Endstellung einen axialen Abstand (B) vom Bereich
(15) vergrößerten Durchmessers des ersten Zylinders (6) aufweist.
11. Gasfeder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (B) des Dichtungsrings
(14) vom Bereich (15) vergrößerten Durchmessers kleiner als der Abstand (A) zwischen
den entgegengerichteten Flächen (19, 20) der beiden Kolben (2, 4) ist.
12. Gasfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß im zweiten Zylinder (1) im Bereich von dessen geschlossenem Boden (11) ein als
Überdruckventil wirkendes, kompressibles Formteil (31) aus elastischem Material eingelegt
ist.
13. Gasfeder nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das kompressible Formteil
(31) als federndes Rückstellelement aus Gummi oder Kunststoff ausgebildet ist.
14. Gasfeder nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des
geschlossenen Bodens (11) in der Wand (38) des zweiten Zylinders (1) eine Druckentlastungsbohrung
(32) angeordnet und vom kompressiblen elastischen Formteil (31) in dessen entspannten
Zustand überdeckt und damit mediendicht verschlossen ist.
15. Gasfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß im ersten Zylinder (6) im Bereich von dessen geschlossenen Boden (7) ein axial
verschiebbarer, als Anschlag für den Kolben (4) vorgesehener Ring (33) angeordnet
ist, der mit einem ringförmigen Stützelement (37) gegen den Boden (7) beabstandet
und abgestützt ist.
16. Gasfeder nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (33) zwei im axialen
Abstand zueinander angeordnete, an der Lauffläche (26) des Zylinders (6) abdichtend
anliegende Dichtungsringe (34, 35) aufweist.
17. Gasfeder nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand (28) des ersten
Zylinders (6) im Abstand vom Boden (7) eine Entlastungsbohrung (36) vorgesehen ist
und in einem solchen Abstand vom Boden (7) zwischen den Dichtungsringen (34, 35) angeordnet
ist, daß sie bei unveränderter Lage des Ringes (33) mediendicht verschlossen ist.
18. Gasfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenstange (5) des ersten Zylinders (6) ein durch dessen Boden (7) nach
außen herausragendes Endteil (21) aufweist, das mit einem Befestigungsauge (22) ausgebildet
ist.
19. Gasfeder nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß der geschlossene Bodenbereich (11) des zweiten Zylinders (1) als eine nach außen
gerade vorstehende Pratze (23) mit einem darin angeordneten Befestigungsauge (24)
ausgebildet ist.
1. Ressort à gaz, avec
un premier cylindre (6) rempli de gaz, à fond (7) fermé, dans lequel est guidé, suivant
un mouvement axial, un second cylindre (1) à fond fermé (11), à l'aide d'un joint
d'étanchéité circulaire coulissant (3) relié au premier cylindre (6), disposé dans
le premier cylindre (6), dans une zone (15) à diamètre agrandi,
un premier piston (4), relié à l'ouverture (17) du côté avant du second cylindre (1),
disposé dans le premier cylindre de manière à coulisser axialement, et
une tige de piston (5), fixée au fond (7) du premier cylindre (6), passant par un
alésage du premier piston (4) et présentant, à son extrémité libre (10), un second
piston (2) guidé, suivant un mouvement axial, dans le second cylindre (1), caractérisé
par le fait:
que le joint d'étanchéité circulaire coulissant (3) est ancré fermement, par emboutissage
des bords (25), dans la zone (15) à diamètre agrandi du premier cylindre (6), et
que la face frontale (16) annulaire, tournée vers l'intérieur, du joint d'étanchéité
circulaire coulissant (3) et la face frontale (18) du premier piston (4) qui déborde
vers l'extérieur forment les butées d'extrémité pour limiter le mouvement de sortie
des deux cylindres (6, 1).
2. Ressort à gaz selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier
piston (4) se présente sous forme d'un piston amortisseur, par le fait que l'alésage
(8) relativement à la tige de piston (5) présente, diamétralement, un diamètre agrandi
autour d'un intervalle (13) agissant comme étrangleur du gaz.
3. Ressort à gaz selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'alésage (8)
dans le premier piston (4) et la tige de piston (5) forment entre eux un ajustement
de précision et que le premier piston (4) présente au moins un alésage, sur toute
sa longueur, parallèle à son axe, agissant comme étrangleur du gaz.
4. Ressort à gaz selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le diamètre
extérieur (D) du premier piston (4) est sensiblement supérieur au diamètre extérieur
(Z) du second cylindre (1).
5. Ressort à gaz selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le diamètre
extérieur (D) du premier piston (4) est approximativement de 20% supérieur au diamètre
extérieur (Z) du second cylindre (1).
6. Ressort à gaz selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé par
le fait que le premier et le second pistons (2, 4) sont guidés dans le cylindre correspondant
(1, 6) à l'aide de bagues d'étanchéité (12, 14).
7. Ressort à gaz selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que
le joint d'étanchéité annulaire coulissant (3) présente, à son extrémité tourné vers
l'emboutissage des bords (25), un élément d'étanchéité (44) annulaire s'appuyant,
de manière coulissante, sur la paroi extérieure du second cylindre (1).
8. Ressort à gaz selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 7, caractérisé par
le fait qu'il est disposé, à la face frontale (16) du joint d'étanchéité annulaire
coulissant (3), une bague intermédiaire (43) en un matériau élastique et, sur cette
dernière, une bague de butée (42) métallique.
9. Ressort à gaz selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 8, caractérisé par
le fait que les faces (19, 20) opposées l'une à l'autre des deux pistons (2, 4) présentent
entre eux, dans la position extrême délimitée par les butées d'extrémité (16, 18),
une distance axiale (A).
10. Ressort à gaz selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que
la bague d'étanchéité (14) du premier piston (4) présente, en position extrême, une
distance axiale (B) par rapport à la zone (15) de diamètre agrandi du premier cylindre
(6).
11. Ressort à gaz suivant la revendication 10, caractérisé par le fait que la distance
(B) entre la bague d'étanchéité (14) et la zone (15) de diamètre agrandi est inférieure
à la distance (A) entre les faces (19, 20) opposées l'une à l'autre des deux pistons
(2, 4).
12. Ressort à gaz selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 11, caractérisé
par le fait qu'il est placé dans le second cylindre (1 à à l'endroit de son fond fermé
(11) une pièce formée compressible (31) en un matériau élastique, agissant comme soupape
de surpression.
13. Ressort à gaz selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la pièce
formée compressible (31) se présente sous forme d'un élément de rappel, en caoutchouc
ou en matière plastique, à effet de ressort.
14. Ressort à gaz selon la revendication 12 ou 13, caractérisé par le fait qu'un alésage
de détente de pression (32) est disposé, à l'endroit du fond fermé (11), dans la paroi
(38) du second cylindre (1), est recouvert par la pièce formé compressible (31), à
l'état détendu de celle-ci, et, est, de ce fait fermé de manière étanche au fluide.
15. Ressort à gaz selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 14, caractérisé
par le fait que dans le premier cylindre (6), à l'endroit de son fond fermé (7), est
disposée une bague (33) pouvant se déplacer axialement, prévue comme butée pour le
piston (4), bague qui est écartée du fond (7) et s'appuie sur ce dernier par un élément
de support annulaire (37).
16. Ressort à gaz selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la bague
(33) présente deux bagues d'étanchéité (34, 35) disposées avec entre elles une distance
axiale, s'appuyant de manière étanche sur la face de glissement (26) du cylindre (6).
17. Ressort à gaz suivant la revendication 16, caractérisé par le fait qu'il est prévu,
dans la paroi (28) du premier cylindre (6), à une distance du fond (7), un alésage
de détente (36) disposé à une distance telle du fond (7), entre les bagues d'étanchéité
(34, 35) qu'il est, en position inchangée de la bague (33), formé de manière étanche
au fluide.
18. Ressort à gaz selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 17, caractérisé
par le fait que la tige de piston (5) du premier cylindre (6) présente une partie
d'extrémité (21) faisant saillie vers l'extérieur, à travers son fond (7), partie
d'extrémité qui est fermée avec un oeillet de fixation (22).
19. Ressort à gaz selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 18, caractérisé
par le fait que la zone du fond fermé (11) du second cylindre (1) se présente sous
forme d'une bride (23) disposée en relief droit vers l'éxtérieur et comportant un
oeillet de fixation (24).
1. Pneumatic spring comprising a first cylinder (6) filled with gas and having a closed
bottom (7), wherein a second cylinder (1) with a closed bottom (11) is guided for
axial movement by a slide ring sealing (3) being connected to said first cylinder
(6) and being arranged in the first cylinder (6) in an area (15) of enlarged diameter,
a first piston (4) being connected with the front- end opening (17) of the second
cylinder (1) and being arranged axially slideable in the first cylinder, and a piston
rod (5) connected to the bottom (7) of the first cylinder (6), said piston rod
(5) extending through a bore of the first piston (4) and having its free end (10)
provided with a second piston (2) being guided for axial movement within the second
cylinder (1),
characterized in that the slide ring sealing (3) is fixedly secured by a flange portion
(25) arranged in the area (15) of enlarged diameter of the first cylinder (6), and
that the end face (16) of the slide ring sealing (3), projecting annularly inwardly,
and the outwardly projecting end face (18) of the first piston (4) form the limit
stops for limiting the extension movement of the two cylinders (6, 1).
2. Pneumatic spring according to claim 1, characterized in that the first piston (4)
is arranged as a damping piston by the bore (8), relatively to the piston rod (5),
having its diameter enlarged by an annular gap (13) acting as a gas throttle.
3. Pneumatic spring according to claim 1, characterized in that the bore (8) in the
first piston (4) and the piston rod (5) form a close fit with each other and that
the first piston (4) is provided with at least one continuous, axis-parallel bore
(41) acting as a gas throttle.
4. Pneumatic spring according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the
outer diameter (D) of the first piston (4) is considerably larger than the outer diameter
(Z) of the second cylinder (1).
5. Pneumatic spring according to claim 4, characterized in that the outer diameter
(D) of the first piston (4) is by substantially 20% larger than the outer diameter
(Z) of the second cylinder (1).
6. Pneumatic spring according to one or a plurality of claims 1 to 5, characterized
in that the first and second pistons (2, 4) are guided in the respective cylinder
(1, 6) by sealing rings (12, 14).
7. Pneumatic spring according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the
slide ring sealing (3), at the end thereof facing the flange portion (25), is provided
with an annular sealing element (44) slideably abutting the outer wall of the second
cylinder (1).
8. Pneumatic spring according to one or a plurality of claims 1 to 7, characterized
in that an intermediate ring (43) of an elastic material is arranged at the end face
(16) of the slide ring sealing (3) and a metallic stop ring (42) is arranged at said
intermediate ring (43).
9. Pneumatic spring according to one or a plurality of claims 1 to 8, characterized
in that the opposite faces (19, 20) of the two pistons (2, 4), in their end position
defined by the limit stops (16, 18), have an axial distance (A) to each other.
10. Pneumatic spring according to any one of claims 6 to 9, characterized in that
the sealing ring (14) of the first piston (4) in the end position thereof has an axial
distance (B) from the area (15) of the first cylinder (6) of enlarged diameter.
11. Pneumatic spring according to claim 10, characterized in that the distance (B)
of the sealing ring (14) from the area (15) of enlarged diameter is smaller than the
distance (A) between the opposite faces (19, 20) of the two pistons (2, 4).
12. Pneumatic spring according to one or a plurality of claims 1 to 11, characterized
in that the second cylinder (1), in the area of the closed bottom (11) thereof, has
inserted therein a compressible shaped member (31) made of elastic material and acting
as an overpressure valve.
13. Pneumatic spring according to claim 12, characterized in that the compressible
shaped member (31) is arranged as a resilient restoring element made of rubber or
plastics material.
14. Pneumatic spring according to claim 12 or 13, characterized in that a pressure-relief
bore (32) is arranged in the area of the closed bottom (11) in the wall (38) of the
second cylinder (1) and is covered by the compressible elastic shaped member (31)
in the untensioned condition thereof and thus is tightly closed against media.
15. Pneumatic spring according to one or a plurality of claims 1 to 14, characterized
in that in the first cylinder (6), in the area of its closed bottom (7), there is
arranged an axially displaceable ring (33) which is provided as a stopper for the
piston (4) and, by an annular support element (37), is distanced from and supported
by the bottom (7).
16. Pneumatic spring according to claim 15, characterized in that the ring (33) is
provided with two sealing rings (34, 35) arranged at an axial distance to each other
and sealingly abutting the sliding surface (26) of the cylinder (6).
17. Pneumatic spring according to claim 16, characterized in that a relief bore (36),
being distanced from the bottom (7), is provided in the wall (28) of the first cylinder
(6) and is arranged between the sealing rings (34, 35) at such a distance from the
bottom (7) that, while the position of the ring (33) is unchanged, the relief bore
(36) is tightly closed against media.
18. Pneumatic spring according to one or a plurality of claims 1 to 17, characterized
in that the piston rod (5) of the first cylinder (6) has an end portion (21) protruding
outwardly through the bottom (7) thereof and being provided with a fastening eye (22).
19. Pneumatic spring according to one or a plurality of claims 1 to 18, characterized
in that the closed bottom portion (11) of the second cylinder (1) is arranged as an
outwardly protruding claw (23) with a fastening eye (24) formed therein.